Název:

Systémy odolné proti poruchám

Zkratka:SOD
Ak.rok:2017/2018
Semestr:letní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
VTI-DR-4DVI4-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:390000
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:1000000
Garant:Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc., UPSY
Přednášející:Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc., UPSY
Cvičící:Drábek Vladimír, doc. Ing., CSc., UPSY
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav počítačových systémů FIT VUT v Brně
 
Cíle předmětu:
  Seznámit studenty s různými formami redundance a jejich využitím k vytvoření schopnosti počítačových systémů pracovat správně i za přítomnosti poruch nebo chyb v datech.
Anotace:
  Principy odolnosti, struktury, techniky. Kódy pro zabezpečení a opravu informace. Konečná tělesa. Cyklické kódy, Fireovy kódy, Galoisova konečná těles. kódy BCH a RS. Konvoluční kódy. Modelování, odhady a řízení spolehlivosti. Bezpečné systémy. Architektura odolných systémů. Odolnost na úrovni VLSI. Odolnost proti radiaci. Odolnost v jednotkách počítačů, v počítačových systémech a komunikačních sítích. Radiační odolnost. Řídicí systém A380. Distribuované odolné systémy, odolnost programového vybavení.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
  Výstavba počítačů a jejich programového vybavení.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu:
  Zvládnuté přístupy k vytváření odolnosti proti poruchám obvodovými a kódovými prostředky.
Dovednosti, znalosti a kompetence obecné:
  Zvládnutí nového přístupu k zabezpečení provozuschopnosti a bezpečnosti technických prostředků.
Osnova přednášek:
 
  • Principy odolnosti, struktury, techniky.
  • Kódy pro zabezpečení a opravu informace, paritní a Hammingovy kódy, řídké paritní kódy, residuální kódy.
  • Cyklické kódy, Fireovy kódy.
  • Konečná tělesa GF a jejich konstrukce, kódy BCH a RS.
  • Konvoluční kódy.
  • Časová redundance, alternující logika.
  • Modelování, odhady a řízení spolehlivosti.
  • Bezpečné systémy.
  • Architektura odolných systémů.
  • Odolnost na úrovni VLSI. Radiační odolnost.
  • Odolnost v jednotkách počítačů, v počítačových systémech a komunikačních sítích.
  • Řídicí systém A380.
  • Distribuované odolné systémy, odolnost programového vybavení.
Osnova ostatní - projekty, práce:
 Zpracování vlastní tématické práce.
Literatura referenční:
 
  • Lin S. - Costello D.J.: Error Control Coding: Fundamentals and Applications, Prentice-Hall, 1983
Literatura studijní:
 
  • Hlavička J. - Racek S. - Golan P. - Blažek T.: Číslicové systémy odolné proti poruchám, Vydavatelství ČVUT, Praha, 1992
Kontrolovaná výuka:
  Zkouška

Okruhy otázek  k SDZ

 

  1. Principy, metody a parametry bezpečných a odolných systémů.
  2. Paritní kódy včetně LDPC, aritmetické kódy.
  3. Hammingovy kódy včetně slabikových, maticový popis kódování a dekódování.
  4. Cyklické kódy, základní a rychlý výpočet CRC.
  5. Konstrukce konečného tělesa GF(2m), minimální polynomy.
  6. Konstrukce a použití BCH a RS kódů.
  7. Konvoluční kódy, časová redundance, radiační odolnost.
  8. Odolnost ve VLSI strukturách (paměti a multiprocesory), rekonfigurace.
  9. Odolnost v komunikačních strukturách, izolace chyb a poruch.
  10. Základní přístupy k tvorbě odolného software, Byzantská shoda.